等离子喷涂氧化铝涂层

等离子喷涂氧化铝涂层

使用尺寸为100mm、105mm、10mm的普通碳钢作为基础。在对基材进行超声波脱脂后，将表面用120白色刚玉砂进行粗拙化，以进行后续喷涂。本实验所用的大气等离子喷涂大型设备配备双粉末给料机，喷枪采用德国GTV公司出产的F4喷枪。首先，将喷雾真空室压力降至013kPa以下，然后填充纯氩气以达到喷雾所需的压力。

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涂层的沉积前提为：真空室压力为263kPa；等离子功率为50千瓦。为了防止涂层因为存在大的残余应力而破裂或剥落，水冷装置用于降低基板的温度，并且粘合层的过渡用于降低涂层中的应力和增加与基材的粘合强度。使用7MB等离子喷枪和来自美国的GE1喷嘴制备低压等离子喷涂氧化铝涂层，其等离子体功率为42kW。涂层表征通过D / Max RC X射线衍射仪分析粉末和涂层的相组成。使用JEOLSM5910扫描电子显微镜在显微镜下观察涂层的横截面和截面。使用Leica DMIMR提供的图像分析软件测试涂层的孔隙率，其中在扫描电子显微镜下获得显微照片。采用VDMH5显微硬度计测定了两种氧化铝涂层的显微硬度，载荷为294N，停留时间为15s。通过压痕法丈量涂层的断裂韧性。负载分别为0245,049,098,294，49N和98N，停留时间为15s。

等离子喷涂涂层具有高硬度和介电机能，并且在高温下具有非常好的不乱性。等离子喷涂的氧化铝涂层主要是等离子喷涂。图2显示了低压等离子喷涂和大气等离子喷涂氧化铝粉末和涂层的XRD图案。从图2中可以看出，两种粉末都是单相等离子喷涂，但涂料的相含量在喷涂后通过不同的工艺显着不同。低压等离子喷涂后，XRD介质离子喷涂的衍射峰很强，等离子喷涂相对较弱，表明涂层主要基于等离子喷涂，少量等离子喷涂除外。 大气等离子喷涂的氧化铝涂层在等离子喷涂和等离子喷涂中都具有强烈的衍射峰，并且是涂层中的主要成分。涂层中的相组成与等离子火焰中颗粒的热历史有关。在大气等离子喷涂等离子喷涂层熔化、之后，形成等离子喷涂（除了部门捕捉的等离子喷涂的涂层未熔化的颗粒）。因此，等离子喷涂层的含量也可用于反映粉末的熔融状态。

在低压等离子喷涂中，封锁的真空室中的冷却机能差。尽管该实验使用水冷却进行冷却，但氧化铝涂层具有很强的隔热机能，并且基板表面连续喷涂多次。之后，涂层仍旧可以保持非常高的温度（>500）。因此，在高温下，氧化铝颗粒的冷却速率降低，从而形成与大气等离子体喷涂不同的相含量。 2.2结构分析图3是低压等离子喷涂和大气等离子喷涂氧化铝涂层的横截面和横截面SEM图像。从图3中可以看出，低压等离子喷涂氧化铝涂层可以在低倍数下观察到大约、尺寸约10微米的非常大量的孔，层状结构显著，夹层疏松，并且粘接机能差；层之间泛起显著裂痕。大气等离子喷涂氧化铝涂层整体非常致密，在低放大倍数下没有观察到显著的层状结构。在高倍率下涂层中泛起一定的层状结构，但层间粘合紧密，粘合机能非常好。 LeicaDMIMR的图像分析软件用于测试低压等离子喷涂和大气等离子喷涂氧化铝涂层的孔隙率分别为92％和15％。

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